אנרגיות מתחדשות: כעת הכל תלוי במערכות אגירת אנרגיה

מחקר בתחום אגירת אנרגיה בעל חשיבות רבה - פוטנציאל משמעותי לפיתוח שוק - הזדמנויות למפעלי פוסט-EEG

שוק האנרגיה המתחדשת צומח. ההשקעות העולמיות באנרגיה מתחדשת כמעט הוכפלו בעשר השנים האחרונות. בעוד שאנו חווים את הפריחה הגדולה ביותר בעולם, השקעות אלו בירידה בגרמניה, למעט באנרגיה פוטו-וולטאית. בשנת 2019 הושקעו בגרמניה כ-11 מיליארד יורו. מוקד ההשקעות היה אנרגיה סולארית.

מאז 2014, שוק הפוטו-וולטאית בגרמניה מתפתח שוב כלפי מעלה.

ההשקעות העולמיות בטכנולוגיות אנרגיית רוח הסתכמו בכ-143 מיליארד דולר בשנת 2019. ההשקעות בטכנולוגיית אנרגיה סולארית עמדו לאחרונה על 141 מיליארד דולר.

למרות שנתוני האנרגיות המתחדשות בגרמניה נמצאים כעת בירידה, אין להתעלם מכך שגרמניה היא המדינה עם החלק הגבוה ביותר (52%) של אנרגיות מתחדשות ביחס לדלקים מאובנים בעולם.

מבחינת צריכת ואספקת אנרגיה מתחדשת, גרמניה מדורגת במקום השלישי עם 224 טרה-וואט שעה, אחרי סין וארצות הברית. נתון זה מקדים את הודו וברזיל, שהן גדולות משמעותית מבחינת אוכלוסייה ושטח קרקע.

בנובמבר 2020, גרמניה ייצרה 54% מהחשמל שלה ממקורות אנרגיה מתחדשים. הממוצע השנתי מדצמבר 2019 עד נובמבר 2020 היה 52.46%.

עם זאת, אין מדובר בביצועים קבועים. התנודות נעות בין 37% בנובמבר 2019 לשיא של 61.7% בפברואר 2020. בעיה זו רק תחריף בעתיד הקרוב עם התרחבותן הנוספת של אנרגיות מתחדשות.

גם רשת החשמל הארצית משתנה עם עלייתן של אנרגיות מתחדשות. בעוד שרשתות ייצור חשמל מרכזיות שלטו עד כה, המגמה עוברת לכיוון מתקני ייצור מבוזרים. זה חל על ייצור ממקורות מתחדשים כגון מערכות פוטו-וולטאיות, תחנות כוח סולאריות תרמו-סולאריות, טורבינות רוח ותחנות ביוגז.

"ייצור חשמל מתחנות כוח סולאריות ורוח הופך את מערכת האספקה ​​למקוטעת ותלויה במזג האוויר באופן משמעותי יותר מאשר הפעלת תחנות כוח קונבנציונליות", אומר פרופ' ד"ר קלמנס הופמן, ראש Fraunhofer IEE.

קשור לזה:

• בינה מלאכותית בתחום האנרגיות המתחדשות

דבר זה מוביל למבנה מורכב משמעותית, בעיקר בתחומי בקרת העומס, ויסות המתח ברשת החלוקה ושמירה על יציבות הרשת. תחנות כוח קטנות ומבוזרות, בניגוד לתחנות כוח בינוניות עד גדולות, מזינות ישירות גם הן לרמות מתח נמוכות יותר כמו רשתות מתח נמוך או בינוני.

עם העלייה בשיעור האנרגיות המתחדשות, חשוב יותר ויותר ליישר קו בין תנודות בייצור האנרגיה לתנודות בצריכת האנרגיה על ידי איזונן באמצעות מערכות אגירת אנרגיה.

לכן, האפשרות לאגור אנרגיה חשמלית באמצעות מערכות אגירת אנרגיה או תחנות כוח לאגירת אנרגיה תשחק תפקיד משמעותי בשנים הקרובות.

בשנת 2018, קיבולת מערכות אחסון האנרגיה הייתה כ-17 ג'יגה-וואט שעה. על פי הערכה של בלומברג ניו אנרג'י פייננס (bnef.com), קיבולת זו צפויה לעלות על 2,800 ג'יגה-וואט שעה בעוד כ-20 שנה.

מערכות אחסון סוללות בקנה מידה גדול כבר נמצאות בשימוש בגרמניה לייצוב רשת החשמל. בשנת 2017, הקיבולת שלהן הייתה כ-250 מגה-וואט שעה.

לשם השוואה, קיבולת מערכות אחסון סוללות ביתיות בגרמניה בשנת 2017 הייתה 545 מגה-וואט שעה.

כדי ליישם בהצלחה את המעבר האנרגטי, מחקר בתחום אגירת אנרגיה הוא בעל חשיבות עליונה. ככל שאגירת אנרגיה יעילה תתאפשר מוקדם יותר, כך ניתן יהיה לאזן מוקדם יותר את התנודות ברשת החשמל ולהשיג את המעבר מדלקים מאובנים. בשנת 2019, ממשלת גרמניה סיפקה כתשעה מיליון יורו במימון מערכות אגירה אלקטרוכימיות.

קשור לזה:

• מי מוביל את ההשקעות באנרגיות מתחדשות?

בעוד ששוק המודולים הסולאריים כבר תחרותי מאוד, ובהתחשב בדרישות הקיבולת של מערכות אגירת אנרגיה, מתברר במהירות שעדיין קיים פוטנציאל גדול לפיתוח שוק כאן.

רק מערכות אחסון הזכאיות למימון KfW נלקחות בחשבון כאן. יצרנים שמערכות האחסון שלהם אינן זכאיות למימון KfW אינם רשומים. בשנת 2017, נתח השוק של SMA באגירת אנרגיה סולארית בגרמניה היה כ-6 אחוזים. Sonnenbatterie: החברה פועלת בשם Sonnen GmbH מאז נובמבר 2015.

בשנת 2018, על פי תחזית, הותקנו בגרמניה כ-100,000 מערכות פוטו-וולטאיות עם אגירת אנרגיה סולארית. מספר המערכות המותקנות גדל משמעותית מדי שנה - בשנת 2013 נספרו בגרמניה רק ​​5,000 מערכות אגירת אנרגיה סולארית.

קשור לזה:

• אחסון אנרגיה – ניתן למצוא נתונים, נתונים ועובדות מעניינים בסוף מאמר זה כקובץ PDF להורדה

בראיון ל- Focus Online , אוליבר קוך, מנכ"ל Sonnen GmbH, מתאר את רשת הסוללות ותחנת הכוח הווירטואלית כמערכת אנרגיה נקייה ומבוזרת: "משקי בית מחליפים תחנות כוח וחשמל מיוצר באופן מבוזר". לדברי מר קוך, חשבון חשמל של אפס יורו אפשרי.

מר קוך ממליץ למפעילי תחנות כוח, שסובסידיות ה-EEG שלהם עומדות להסתיים, לחשב מחדש את המצב ולשקול בעתיד להשתמש בחשמל שהם מייצרים בעצמם.

כבר הצענו את האפשרות הזו בספטמבר: מה לעשות? סובסידיות למערכות פוטו-וולטאיות ישנות עומדות לפוג תוקפן.

חברת החשמל העירונית של טיבינגן מדגימה שיש דרך נוספת: החל משנת 2021, היא מציעה למפעילי מתקנים סולאריים פוסט-EEG (חוק מקורות אנרגיה מתחדשים) שישה סנט לקילוואט-שעה. Lechwerke AG ממליצה על התאמות טכניות במתקנים סולאריים ועל צריכת אנרגיה סולארית בעצמה בעתיד. פתרון אחסון מתאים אמור להפוך את ההתקנה הסולארית ליעילה עוד יותר.

עם זאת, הכיוון העתידי נותר לא ברור. טיוטת התיקון לחוק מקורות האנרגיה המתחדשים (EEG) מכילה שינוי חשוב עבור מתקנים לאחר EEG: מתוכנן פטור זמני למערכות פוטו-וולטאיות בקנה מידה קטן המזינות את כל החשמל שלהן לרשת. הסדר מעבר יונהג עבור מערכות עד 100 קילוואט-וואט, שיאפשר להן להמשיך להזין את החשמל שלהן לרשת עד 2027. עם זאת, כל החשמל חייב להיות מוזן לרשת; צריכה עצמית אינה נכללת.